• 제목/요약/키워드: 인장강화 효과

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고용강화 페라이트계 구상흑연주철의 미세조직 및 기계적 성질에 미치는 Ni 및 Cu의 영향 (Effect of Ni or Cu content on Microstructure and Mechanical Properties of Solution Strengthened Ferritic Ductile Cast Iron)

  • 방현식;김선중;송수영;김민수
    • 한국주조공학회지
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    • 제41권5호
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    • pp.411-418
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    • 2021
  • Ni 혹은 Cu 첨가에 따른 고규소 고용강화 페라이트계 구상흑연주철의 기계적 성질과 미세조직 변화를 실험적으로 확인하기 위해, Ni 및 Cu 투입량을 3.0wt% 이내 그리고 0.9wt% 이내에서 조절하여 시편단위 사형주조를 진행하였다. 실험 결과 고용강화 페라이트계 구상흑연주철 내 Ni 혹은 Cu 함량이 증가하면 합금 내 강도 특성과 경도가 증가하였고 연성은 감소하였다. 한편, 합금 내 Ni 및 Cu 함량이 비슷한 경우, Ni이 포함된 고용강화 페라이트계 구상흑연주철보다 Cu가 포함된 합금이 더 높은 펄라이트 분율을 나타내었다. Ni이 포함된 고용강화 페라이트계 구상흑연주철의 미세조직에 미치는 기계적 성질의 경우에는 펄라이트 분율이 10% 이내 일 때 강도, 경도, 연신율이 우수하였으나, 펄라이트 분율이 10% 이상 증가할 경우 급격한 연신율 감소를 나타내었다. 한편, Cu가 첨가된 고용강화 페라이트계 구상흑연주철의 경우에는 펄라이트 분율 증가에 따라 강도와 경도는 점점 증가하였으며 연신율은 점점 감소하는것을 확인하였다. 고용강화 페라이트계 구상흑연주철 내 첨가원소에 따른 이러한 미세조직과 기계적 성질 차이는 Cu 대비 Ni의 낮은 펄라이트 안정화 효과와 첨가원소 함량에 따른 기지상 강화효과 차이가 복합적으로 작용하였기 때문으로 판단된다.

침투 및 할렬주입에 의한 지반보강 효과에 관한 연구 (Analysis of ground reinforcement effect using fracturing grouting)

  • 이준석;이인모;정형식;이대수
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제5권4호
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    • pp.349-360
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    • 2003
  • 본 연구에서는 절리를 포함한 터널주변 암반의 안전성 강화 및 지하수 유입 억제공으로 사용되는 침투그라우팅에 대한 모형화 기법을 제시하고 관련 매개변수 해석을 실시하였다. Bingham 모형을 적용한 시멘트 그라우팅재는 정상류 흐름으로 가정하여 해석의 편의를 도모하였으며 UDEC을 이용한 해석결과, 절리의 두께 및 주입압이 침투그라우팅에 의한 확산범위를 결정짓는 주요 변수임을 확인하였다. 침투그라우팅 모형을 근간으로 할렬그라우팅 해석을 위한 수치모형을 제안하였으며 암반의 인장강도와 점착력이 할렬의 주요변수임을 입증하였다. 한편, 주입후 지반보강효과를 정량적으로 검토하기 위하여 직교 이방성 물성을 계산할 수 있는 알고리즘을 제시하였으며 이 결과 주입후 약 3~4배 정도의 강성도 증진효과를 확인하였다. 향후 본 연구결과는 그라우팅재 주입에 의한 투수계수 저감효과 혹은 지하수 억제공법 등의 설계기법에 적용될 수 있으며 관련 실험도 수행될 예정이다.

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인장변형에 따른 그래핀복합 카본블랙전극의 저항변화연구 (A Study on the Electrical Resistivity of Graphene Added Carbon Black Composite Electrode with Tensile Strain)

  • 이태원;이홍섭;박형호
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.55-61
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    • 2015
  • 신축성 전극소재는 웨어러블 밴드나 전자피부와 같은 플렉서블 제품으로의 적용 때문에 주목 받고 있다. 플렉서블 소자로서 사용하기 위해선 구부리거나 비틀거나 늘리는 등 물리적 변형에도 전기저항의 증가가 최소화되어야 한다. 카본블랙은 저가의 간단한 공정, 특히 인장 시 비저항의 감소라는 장점 때문에 후보소재로 고려되고 있다. 하지만 카본블랙의 전도도는 전극으로 사용되기에 상대적으로 낮다. 이에 비해 그래핀은 뛰어난 전기전도도 및 유연성 때문에 촉망받고 있는 전자소재이다. 따라서 그래핀을 첨가한 카본블랙은 신축성 전극으로 적합한 소재로 예상된다. 본 논문을 통해 인장 시 그래핀을 첨가한 카본전극의 전기적 특성을 연구하였다. 기계적인 인장은 전극 내의 균열(crack)을 형성시켜 도전경로의 파괴를 일으켰다. 하지만 인장으로 정렬된 그래핀은 카본필러 간의 연결성을 강화하고 도전구조를 유지하였다. 무엇보다도 그래핀 첨가로 인하여 인장 시 카본전극의 전자구조가 변화하여 전자를 효과적으로 전도하게 하였다. 결론적으로 그래핀 첨가를 통해 카본블랙 복합체에 신축성 전극으로의 가능성을 부여하였다.

탄소섬유강화 복합소재의 열적, 전기적, 기계적 특성에 대한 질화붕소 첨가제의 효과 (Effect of Boron Nitride on Mechanical Properties, Thermal and Electrical Conductivities of Carbon Fiber Reinforced Plastics)

  • 홍현기;배곽진;유재상
    • Composites Research
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    • 제33권3호
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    • pp.153-160
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    • 2020
  • 질화붕소(BN)는 높은 열전도도를 가지는 2D 형상의 부도체로 복합재료의 강화 필러로 연구되고 있는 물질이다. 본 연구에서는 판상의 육방정 질화붕소(h-BN)를 탄소섬유 다발 사이에 첨가하여 BN이 함유된 탄소섬유강화 복합소재(CFRPs)를 제조하여 BN 필러가 CFRP의 여러 물성에 어떤 영향을 주는지 탐구하였다. 사용된 프리프레그의 수지 총량의 0-15 wt%의 BN 필러가 프리프레그 층 사이에 첨가되었다. BN 필러가 첨가된 복합소재의 인장강도는 최대 13.6%, 계면간 전단응력은 최대 6.7% 증가하는 것을 관찰하였다. BN 첨가량에 따른 열전도도와 전기전도도의 변화와, BN의 첨가량에 따른 시편의 단면 형상 변화 또한 관찰되어 탄소섬유-BN-에폭시 복합소재의 물성 제어 가능성을 제시하였다.

3D 프린팅 된 탄소 단섬유강화 복합재료의 후처리 효과가 재료의 기계적 성능에 미치는 영향 (Effect of Post-processing on Mechanical Properties of 3D Printed Carbon Chopped Fiber Reinforced Composites)

  • 차가락;장승환
    • Composites Research
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    • 제35권6호
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    • pp.463-468
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    • 2022
  • 상용 FFF (Fused filament fabrication) 3D 프린터로 제조된 탄소 단섬유강화 나일론 복합재료 구조의 내부 채움 패턴(Infill pattern)의 높은 공극률은 프린팅 된 구조의 기계적 성능을 결정한다. 본 연구는 프린팅 된 구조의 내부 채움 패턴의 공극률을 줄여서 기계적 특성을 개선하기 위해 사각형 내부 채움 구조로 제작된 Onyx 복합 재료 시편의 열압밀 조건에 따른 시편의 기계적 성능을 실험적으로 평가하고, 가장 우수한 기계적 물성을 유도하는 열압밀 공정 조건(145℃, 4 MPa, 12 min)을 찾았다. 현미경 관찰결과 열압밀 후처리를 겪은 복합재료 시편의 내부 채움 공극률이 효과적으로 줄어듦을 확인하였다. 후처리된 시편의 기계적 성능을 확인하기 위해, 후처리를 하지 않은 대조군 시편과, 후처리 후 밀도와 치수를 동일하게 설정하여 출력한 시편과 함께 인장시험 및 3점 굽힘시험을 수행하여 기계적 물성을 비교한 결과 열압밀 후처리를 수행한 경우 기계적 물성이 효과적으로 개선되는 것을 확인하였다.

Zr 합금의 기계적 특성에 미치는 Nb와 Sn의 영향 (Effect of Niobium and Tin on Mechanical Properties of Zirconium Alloys)

  • 김경호;최병권;백종혁;김선재;정용환
    • 한국재료학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.188-194
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    • 1999
  • 2원계 (Zr-xNb, Zr-xSnl 와 3원계 (Zr-O.8Sn-xNb, Zr-O.4Nb-xSnl Zr합금의 기계적 특성에 미치는 Nb와 Sn의 영향올 조사하기 위하여 인장시험 빛 마세조직 분석을 실시하였다. Nb와 Sn량이 많이 첨가될수록 2원계와 3원계 합금의 강도는 정진적으로 증가하는 경향을 보이는데, Nb와 Sn이 고용도 이상으로 첨가될 때 강도중가는 더욱 두드러진 것으로 냐타났다. 강도 증가현상을 고용강화, 석출강화, 결정립 미세화에 의한 강화, 집합조직에 의한 강화효과 관정에서 분석한 결과, 고용강화 효과가 가장 두드러지며 Nb와 Sn이 고용도 이상에서는 석출강화가 강도에 기여하는 것으로 냐타났다. 합금원소 첨가에 따른 결정립미세화도 강도에 약간은 영향을 미치는 것으로 사료된다. 그러나 집합조직은 합금원소 변화에 따라서 거의 변화가 없는 것으로 냐타났으므로 집합조직은 강도증가에 기여하지 않는 것으로 생각된다.

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열간단조용 비조질강의 기계적 성질에 미치는 V, Nb의 영향 (Effect of V and Nb on Mechanical Properties of Non-Heattreated Hot Forging Steels)

  • 위겸복;정운태;이경섭;왕성도
    • 한국재료학회지
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    • 제2권1호
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    • pp.65-75
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    • 1992
  • 0.4wt% C을 함유하는 기존의 기계구조용 탄소강에 V과 Nb을 단독 또는 복합으로 첨가한 열간단조용 비조질강의 기계적 성질을 조사하고, 미세조직과 셔출물의 분포 및 형상을 관찰하였으며 첨가원소의 영향을 정량화 하기 위해 중회귀분석을 행하였다. 인장시험 결과 모든 재료의 인장강도는 $70kg/\textrm{mm}^2$ 이상으로 기존의 소입.소려재(S45C)와 동등하거나 그 이상이었으며, 충격시험 결과 대부분 재료의 충격에너지는 40J 이하로 기존 재료의 약 50%정도였 다. V함량이 0.10에서 0.l5wt%로 증가하였을 경우 인장강도는 약 20% 증가하였으나 충격에너지는 감소하였다. 이는 VC의 미세석출에 의해 석출강화 효과와 함께 펄라이트의 부피분율이 증가하고 층간거리가 감소했기 때문이다. 반면 Nb 함량이 0.05에서 0.10wt%로 증가한 경우에는 강도와 인성의 근소한 증가경향을 나타내었다. 이는 NbC의 석출애 의한 결정립 미세화 효과가 VC 보다 우세했기 때문이다. 또한 V+Nb의 복합첨가는 단독첨가시에 비하여 충격인성의 향상에 보다 효과적이었으며, 본 실험에서 최적 강도와 인성의 조합을 보인 합금조성은 0.4C-1.19Mn-0.05S-0.12V-0.07Nb로 인장강도는 $84kg/\textrm{mm}^2$ 이상, 충격인성은 34J 이상이었다.

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저방사화 Cr-Mn-W-V계 스테인리스강의 미세 조직 특성 및 부식 저항성에 미치는 질소첨가와 소둔 열처리의 영향

  • 장현영;박용수;김영식
    • 한국원자력학회:학술대회논문집
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    • 한국원자력학회 1995년도 춘계학술발표회논문집(2)
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    • pp.591-596
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    • 1995
  • 핵융합로 제1벽재로서 주목받고 있는 저방사화 Cr-Mn-W계 오스테나이트 스테인리스강에 소량의 V을 첨가하고 그 기본 조성에 시그마상의 생성억제와 합금의 고온강도 향상에 효과가 있는 질소함량을 변화시켜 미세 조직 특성 및 부식 저항성에 미치는 영향을 살펴보았다. 질소함량의 변화에 의한 영향과 더불어 소둔열처리 온도의 영향도 살펴보았다. 부식저항성 평가를 위해서는 양극분극시험, 침지시험, Huey시험을 행하였으며, 기계적 성질 평가를 위해서는 경도시험 및 인장 시험을 행하였다 그 결과 질소량이 증가할수록 오스테나이트상이 안정화되어 그 양이 증가하며 고용강화에 의해 경도치도 함께 증가함을 알 수 있었다 경도치는 또한 소둔온도가 증가함에 의해 감소함을 알 수 있었다. 한편 소둔온도가 증가할수록 페라이트량이 증가함을 확인하였다. 부식저항성은 질소량이 증가할수록 소둔온도가 증가할수록 향상됨을 알 수 있었다.

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인스탄트 면제품 품질에 미치는 명태 고기풀의 첨가효과 (Effects of Alaska Pollack Meat Paste on the Quality of Instant Noodle)

  • 김동수;김영동;이영철;김영명
    • 한국수산과학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.208-212
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    • 1987
  • 인스탄트 면제품의 영양강화와 고기풀의 이용도 증대를 위하여 인스탄트면제품 가공시 고기풀 $10\%,\;20\%,\;30\%$를 각각 첨가하여 그 품질을 조사하였다. 그 결과를 요약하먼 다음과 같다. 제품의 단백질 함량은 고기풀 $10\%$ 첨가시에는 $1.5\%,\;30\%$를 첨가한 때는 $4.4\%$까지 단백질 량을 증대시킬 수 있었다. 특히 밀가루에 부족한 lysine은 명태 냉동고기풀을 $20\%$ 첨가하여 무첨가 면제품에 비해 $333.2mg\%$가 증가하여 2.5배 정도 강화 효과가 있었다. 조리후 면의 중량과 부피 및 경도는 고기풀의 첨가량이 많을수록 증가하는 경향을 보였고 국물의 탁도와 면발의 인장력은 반대로 감소하는 경향을 보였다. 관능검사 결과 고기풀의 첨가량이 증가할수록 향미와 색택은 무첨가 제품에 비해 높은 기호도를 보였고 조직감에 있어서는 고기풀 $10\%$ 첨가수준에서 기호도가 가장 높았다.

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시효처리 후의 컴포지트에 대한 레진 컴포지트의 미세 인장 결합강도에 표면처리가 미치는 효과 (Effect of Surface Treatments of on the Microtensile Bond Strength of Resin Composite to Composite after aging Conditions)

  • 유민진;허미자;김희량;유미경;이광원
    • 구강회복응용과학지
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    • 제26권3호
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    • pp.339-347
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    • 2010
  • 이전에 존재하던 컴포지트와 새로운 컴포지트 사이의 결합강도의 강화는 미세 기계적 유지를 증진하기 위한 표면 거칠기의 증가가 필요하다. 이 연구는 시효처리 후의 레진 컴포지트의 repair 결합강도에 다른 표면처리의 효과를 평가하는 것이다. 알루미늄 옥사이드를 이용한 air abrasion, chair-side silica coating한 그룹들에서 대조군과 불산 적용에 비하여 유의하게 높은 결합강도를 보였다. 레진 수복물의 repair시에 air abrasion의 사용은 필요한 것으로 보이며 부가적으로 silane의 적용은 결합강도에 긍정적 영향을 미치는 것으로 보인다.